Detektor Semikonduktor Mengidentifikasi Isotop Radioaktif dengan Resolusi Tinggi
Petugas keamanan bertugas mencegah penjahat menyelundupkan bahan berbahaya ke suatu negara; mendeteksi zat nuklir sulit dan mahal. Para peneliti telah mengembangkan perangkat baru berdasarkan bahan berbiaya rendah untuk membantu dalam pendeteksian dan identifikasi isotop radioaktif.
Dengan menggunakan cesium timbal bromida dalam bentuk kristal perovskit, tim tersebut menciptakan detektor yang sangat efisien di perangkat kecil dan portabel untuk peneliti lapangan dan detektor yang sangat besar.
Selain lebih murah daripada perangkat biasa, metode baru untuk mendeteksi sinar gamma juga sangat mampu membedakan antara sinar dengan energi yang berbeda. Metode ini memungkinkan pengguna untuk mengidentifikasi sinar gamma legal versus ilegal. Detektor seperti ini sangat penting untuk keamanan nasional, yang digunakan untuk mendeteksi bahan nuklir ilegal yang diselundupkan melintasi perbatasan dan membantu forensik nuklir serta pencitraan diagnostik medis.
Menggunakan bahan perovskite, tim mencapai resolusi tinggi dalam deteksi energi untuk sinar gamma menggunakan desain detektor pixelated. Dalam penelitian sebelumnya, tim membandingkan kinerja detektor cesium timbal bromida baru dengan detektor cadmium zinc telluride (CZT) konvensional dan menemukan kinerjanya baik dalam mendeteksi sinar gamma. Penelitian baru yang meningkatkan ukuran kristal dan memanfaatkan piksel daripada elektroda planar telah meningkatkan resolusi spektral jauh melampaui desain konvensional, dari sekitar 3,8% menjadi 1,4%, mendeteksi energi bahkan dari sumber yang sangat lemah.
Isotop radioaktif memancarkan sinar gamma yang sedikit berbeda dalam energi, seringkali berbeda hanya beberapa poin persentase. Dengan menggunakan materi baru, pengguna dapat mengidentifikasi sumber sinar gamma dengan lebih baik dengan menunjukkan perbedaan hingga beberapa poin persentase. Selain itu, menggunakan bahan yang sedikit tidak murni biasanya membuat detektor kurang efisien atau tidak berfungsi dan produsen perangkat harus mencari CZT ultra murni untuk menghasilkan pembacaan yang efektif. Bahan para peneliti dapat memiliki pengotor lima hingga sepuluh kali lebih banyak daripada CZT dan masih berfungsi, membuatnya lebih mudah dan lebih murah untuk diproduksi. Resolusi juga penting untuk pencitraan medis seperti pemindaian SPECT.
